Atca架構sgsn單板進程均衡方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種ATCA架構SGSN單板進程均衡方法和裝置，其中，該方法包括：獲得基站控制器BSC信息，對BSC按照流量由大到小進行排序；獲得用于承載BSC流量的進程，將已排序的BSC依次加入已承載最小流量的進程。本發(fā)明的ATCA架構SGSN單板進程均衡方法和裝置，首先對BSC按照流量由大到小進行排序，將已排好序的BSC依次加入已承載最小流量的進程中，保證了每個進程承載流量的均衡性，也確保了每個進程中承載BSC數(shù)量的均等性，有效實現(xiàn)了各SGSN單板和進程業(yè)務之間的均衡，使系統(tǒng)中各設備的實際工作容量接近標稱容量。
【專利說明】ATCA架構SGSN單板進程均衡方法和裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領域中核心網(wǎng)【技術領域】，具體地，涉及ATCA架構SGSN單板進程均 衡方法和裝置。

【背景技術】
[0002] 隨著移動網(wǎng)絡技術的發(fā)展，移動全業(yè)務運行的展開，數(shù)據(jù)增值業(yè)務已成為運營商 重大的業(yè)務關注點° ATCA (Advanced Telecommunication Computing Architecture，先進 電信運算平臺）架構的SGSN作為2G、3G和未來4G核心網(wǎng)設備的發(fā)展方向，正逐漸成為主 流。
[0003] 由于SGSN在處理用戶信令和轉(zhuǎn)發(fā)用戶數(shù)據(jù)的業(yè)務流中居于核心的地位，SGSN的 性能對用戶感知有很大的影響。由于ATCA架構SGSN (Serving GPRS Support Node,服務 GPRS支持節(jié)點）采用刀片服務器式的架構，業(yè)務分布到各服務器之上，所以ATCA架構SGSN 各單板和進程的業(yè)務是否均衡成為影響SGSN性能的一個重要因數(shù)。SGSN各單板和進程業(yè) 務的不均衡將嚴重影響設備的容量和運行效率。
[0004] ATCA架構的SGSN -般是以BSC (基站控制器)為粒度來進行業(yè)務的單板和進程均 衡，均衡的目標是確保單板和進程的BSC數(shù)量的均衡。實現(xiàn)的方式是以BSC為粒度對SGSN 單板或進程進行輪詢，我們能夠發(fā)現(xiàn)BSC數(shù)在各SGSN單板和進程上是均衡的。但是這種均 衡方式存在以下問題：
[0005] 1、由于不同BSC的業(yè)務形態(tài)差異極大，各用戶的流量差異也很大，難以實現(xiàn)用戶 數(shù)和流量在各SGSN單板和進程的均衡。
[0006] 2、如果設備采用將單板組成機框，設備有多個機框構成的情況下，難以實現(xiàn)用戶 數(shù)和流量在各機框之間的均衡。
[0007] 3、由于各進程和SGSN單板的業(yè)務流量不均衡，導致設備的容量難以達到標稱容 量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術中用戶數(shù)和流量在各進程中均衡性不佳的缺陷，根據(jù) 本發(fā)明的一個方面，提出一種ATCA架構SGSN單板進程均衡方法。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明實施例的ATCA架構SGSN單板進程均衡方法，包括：
[0010] 獲得基站控制器BSC信息，對BSC按照流量由大到小進行排序；
[0011] 獲得用于承載BSC流量的進程，將已排序的BSC依次加入已承載最小流量的進程。
[0012] 本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術中用戶數(shù)和流量在各進程中均衡性不佳的缺陷，根據(jù) 本發(fā)明的另一個方面，提出一種ATCA架構SGSN單板進程均衡裝置。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明實施例的ATCA架構SGSN單板進程均衡裝置，包括：
[0014] 流量排序模塊，用于獲得基站控制器BSC信息，對BSC按照流量由大到小進行排 序；
[0015] 流量分配模塊，用于獲得用于承載BSC流量的進程，將已排序的BSC依次加入已承 載最小流量的進程。
[0016] 本發(fā)明的ATCA架構SGSN單板進程均衡方法和裝置，首先對BSC按照流量由大到 小進行排序，將已排好序的BSC依次加入已承載最小流量的進程中，保證了每個進程承載 流量的均衡性，也確保了每個進程中承載BSC數(shù)量的均等性，有效實現(xiàn)了各SGSN單板和進 程業(yè)務之間的均衡，使系統(tǒng)中各設備的實際工作容量接近標稱容量。
[0017] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明 書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。
[0018] 下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0020] 圖1為本發(fā)明的ATCA架構SGSN單板進程均衡方法的流程示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明進程均衡算法的實現(xiàn)步驟流程示意圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明ATCA架構SGSN單板進程均衡方法的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0023] 下面結合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本發(fā)明的保 護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0024] SGSN單板內(nèi)進程間業(yè)務均衡是全網(wǎng)SGSN業(yè)務均衡的基礎，實現(xiàn)了 SGSN單板內(nèi)進 程間的業(yè)務均衡，可以實現(xiàn)單板間的業(yè)務均衡和機框間的業(yè)務均衡。SGSN單板的最小工作 單位是進程，SGSN單板有多個進程同時工作，其中EQJ(Enhanced Control-Plane Unit，增 強型控制面板單元）單板上的GBP(Gb pr〇cesS，Gb接口處理進程)需要進行負載均衡。進 程負載與進程處理的用戶數(shù)和轉(zhuǎn)發(fā)的流量直接相關，用戶數(shù)越多，轉(zhuǎn)發(fā)的流量越大，進程的 負載越高。實現(xiàn)進程的負載均衡，就是實現(xiàn)進程相對流量或用戶數(shù)的均衡。
[0025] 本發(fā)明公開了一種ATCA架構SGSN單板進程均衡方法，該方法跟蹤一段時間內(nèi)各 進程的CPU利用率、業(yè)務流量、用戶數(shù)，以BSC為粒度平衡BSC在各進程上的分布，均衡的目 標是使各進程CPU利用率、業(yè)務流量或用戶數(shù)達到均衡。避免由于各SGSN單板和進程的業(yè) 務不均，使設備的實際容量接近標稱容量。
[0026] 如圖1所示，本發(fā)明公開了一種ATCA架構SGSN單板進程均衡方法，包括：
[0027] 步驟102 :檢測是否達到預設的業(yè)務均衡周期，如已達到，則先統(tǒng)計在預設的業(yè)務 均衡周期內(nèi)，各進程的CPU利用率、業(yè)務流量或用戶數(shù)的數(shù)據(jù)，如未達到，則繼續(xù)檢測預設 的業(yè)務均衡周期；
[0028] 步驟104 :根據(jù)統(tǒng)計出的CPU利用率、業(yè)務流量或用戶數(shù)的數(shù)據(jù)，通過進程均衡算 法進行進程分配；
[0029] 步驟106 :根據(jù)計算出的進程分配情況，確定是否需要進行進程分配調(diào)整；
[0030] 步驟108 :如果需要進行進程分配調(diào)整，則調(diào)整進程分配，保證各進程間流量和用 戶數(shù)的均衡，否則，業(yè)務均衡的流程結束。
[0031] 以下以流量均衡為例說明步驟104的進程均衡算法的實現(xiàn)步驟：系統(tǒng)內(nèi)共有η個 BSC，設置第i個BSC內(nèi)用戶數(shù)為Ui，流量為Di。
[0032] 系統(tǒng)內(nèi)有m個GBP進程，第j個進程內(nèi)第i個BSC用戶數(shù)為Uji，流量為Dji。 標記單進程平均用戶數(shù)Uavg=( Σ Ui)/m，平均流量為Davg=( Σ Di)/m。單進程的用 戶數(shù)方差為AUj=(( Σ Uji)_Uavg)2,系統(tǒng)方差之和AU= Σ AUj，單進程的流量方差 ADj=(( Σ Dji)_Davg)2,系統(tǒng)方差之和AD= Σ ADj。系統(tǒng)方差之和越小，進程間負載越均 衡。
[0033] 由于窮舉法的時間復雜度大，不可在多項式時間內(nèi)完成，本發(fā)明提供了一種能夠 實現(xiàn)系統(tǒng)方差之和的次優(yōu)方案，如圖2所示，包括：
[0034] 步驟1042 :對各BSC的流量從大到小進行排序，并標記第i個BSC的流量為D (i)， 那么有第i個BSC的流量要大于第i+1個BSC的流量，即D (i) >=D (i+1);
[0035] 步驟1044 :將各進程的流量標記為P(j)并進行排序，將流量最小的進程標記為 P (min)，如果最小流量相等，則隨機標記一個為P (min);
[0036] 步驟1046 :從流量最大的BSC (i=0)開始，以流量自大而小依次按照步 驟1042中的排序?qū)⒏鱾€BSC依次加入步驟1044中已承載的流量為最小的進程，即 P(min)=P(min)+D(i)；
[0037] 例如，包括流量自大而小排列的Al、Bl、Cl、D1和El共5個BSC，I、II、III共3個 進程，每個進程所能承載的流量的能力相同：
[0038] 在分配進程時，依次將Al、Β1和C1分配至進程I、進程II和進程III中，在分配D1 時，將D1分配至現(xiàn)有已分配BSC的進程中已承載流量最小的進程III。同理，將Ε1分配至現(xiàn) 有已分配BSC的進程中已承載流量最小的進程II。
[0039] 綜上，Al、Bl、Cl、Dl和El分別分配至進程I、進程II、進程m、進程m和進程II，保 證了進程I、進程II和進程III中所承載的BSC流量的均衡性，充分實現(xiàn)了 SGSN單板的最大 工作容量。
[0040] 同理，如果包括自大而小排列的八2、82、02、0232、？2和62共7個85(：，1、11、111 共3個進程，每個進程所能承載的流量的能力相同：
[0041] 因此，Α2、Β2、C2、D2、Ε2、F2和G2分別分配至進程I、進程II、進程III、進程III、進 程II、進程I和進程III。
[0042] 步驟1048 :循環(huán)執(zhí)行步驟1046,直至全部的BSC均加入對應的進程，生成各BSC歸 屬的進程。
[0043] 為進一步闡釋本發(fā)明的技術方案，本發(fā)明公開了另一種ATCA架構SGSN單板進程 均衡方法的具體實施例。
[0044] 如表1所示，本實施例包括BSC1、BSC2、BSC3、BSC4和BSC5共5個BSC，流量分別為 1、4、3、6 和 2,標記分別為 D (5)、D (2)、D (3)、D (1)和 D (4)，將 BSC1、BSC2、BSC3、BSC4 和BSC5按流量由大到小的排序為BSC4、BSC2、BSC3、BSC5和BSC1 ;
[0045] 表 1
[0046]

【權利要求】
1. 一種ATCA架構SGSN單板進程均衡方法，其特征在于，包括： 獲得基站控制器BSC信息，對所述BSC按照流量由大到小進行排序； 獲得用于承載BSC流量的進程，將已排序的所述BSC依次加入已承載最小流量的進程。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述依次將已排序的所述BSC加入已承載 最小流量的進程包括： 如果所述BSC的數(shù)量不大于所述進程的數(shù)量，將每個BSC分別加入不同的進程。
3. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述依次將已排序的所述BSC加入已承載 最小流量的進程包括： 如果所述BSC的數(shù)量大于所述進程的數(shù)量且不小于所述進程數(shù)量的2倍，將已排序的 每個BSC分別依次順序加入每個進程中，待所有進程中都加入BSC后，將其余未加入進程的 BSC分別依次逆序加入每個進程。
4. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述依次將已排序的所述BSC加入已承載 最小流量的進程包括： 如果所述BSC的數(shù)量大于所述進程數(shù)量的2倍，則將已排序的每個BSC分別依次順序 加入每個進程，待所有進程中都加入BSC后，再將未加入進程的BSC分別依次逆序加入每個 進程； 待所有進程中都加入2個BSC后，然后將仍未加入進程的BSC分別依次逆序加入每個 進程； 待所有進程中都加入相同數(shù)量的BSC后，仍存在未加入進程的BSC，則將未加入進程的 BSC分別依次逆序加入每個進程。
5. -種ATCA架構SGSN單板進程均衡裝置，其特征在于，包括： 流量排序模塊，用于獲得基站控制器BSC信息，對所述BSC按照流量由大到小進行排 序； 流量分配模塊，用于獲得用于承載BSC流量的進程，將已排序的所述BSC依次加入已承 載最小流量的進程。
6. 根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述流量分配模塊，具體用于如果所述 BSC的數(shù)量不大于所述進程的數(shù)量，將每個BSC分別加入不同的進程。
7. 根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述流量分配模塊，具體用于如果所述 BSC的數(shù)量大于所述進程的數(shù)量且不小于所述進程數(shù)量的2倍，將已排序的每個BSC分別依 次順序加入每個進程中，待所有進程中都加入BSC后，將其余未加入進程的BSC分別依次逆 序加入每個進程。
8. 根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述流量分配模塊，具體用于如果所述 BSC的數(shù)量大于所述進程數(shù)量的2倍，則將已排序的每個BSC分別依次順序加入每個進程， 待所有進程中都加入BSC后，再將未加入進程的BSC分別依次逆序加入每個進程； 待所有進程中都加入2個BSC后，然后將仍未加入進程的BSC分別依次逆序加入每個 進程； 待所有進程中都加入相同數(shù)量的BSC后，仍存在未加入進程的BSC，則將未加入進程的 BSC分別依次逆序加入每個進程。
【文檔編號】H04L12/803GK104065583SQ201310088603
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月20日 優(yōu)先權日:2013年3月20日
【發(fā)明者】王冼, 陳 光 申請人:中國移動通信集團湖北有限公司